Sustancias diagnósticas para un análisis por formación de imágenes óptica sobre la base de formulaciones de nanopartículas.

Formulación de nanopartículas que comprende 1) un compuesto que comprende polietilenglicol (PEG) o metoxipolietilenglicol como elemento estructural hidrófilo y una cadena alquilo como elemento estructural lipófilo,

y 2) un colorante fluorescente del infrarrojo cercano,

en la que la cadena alquilo presenta 3 a 30 átomos de carbono, que pueden encontrarse mono- o polisustituidos con alquilo C1-C3, hidroxilo o fenilo,

en la que los elementos estructurales hidrófilo y lipófilo se encuentran conectados mediante enlace covalente, y en la que el enlace es un enlace éter, éster, amida, carbamato, tiocarbamato, tioéter o urea, y en la que el colorante fluorescente de IRC es el verde indocianina,

en la que el diámetro de la formulación de nanopartículas se encuentra en el intervalo de 1 nm a 1.000 nm y en la que la fluorescencia de la formulación de nanopartículas se encuentra en el intervalo de 600 nm a 1.000 nm, y en la que la formulación de nanopartículas forma unas micelas en medios acuosos y en la que dicha formulación de nanopartículas puede obtenerse mediante un procedimiento según la reivindicación 5 y en la que dicha formulación de nanopartículas es una formulación de nanopartículas acuosa.

Sustancias diagnósticas para un análisis por formación de imágenes óptica sobre la base de formulaciones de nanopartículas.

La presente invención se refiere a la provisión de formulaciones de nanopartículas que comprenden un copolímero en bloque de PEG-alquilo y un colorante fluorescente de infrarrojo cercano (IRC) según se define en las reivindicaciones, la preparación de dichas formulaciones de nanopartículas, a composiciones farmacéuticas que comprenden las formulaciones de nanopartículas de la presente invención, así como a su utilización como medio de contraste.

Actualmente la utilización de procedimientos de formación de imágenes desempeña un papel decisivo en el diagnóstico, la terapia y la profilaxis de enfermedades. Se llevan a cabo más de 300 millones de análisis por formación de imágenes en medicina clínica cada año. Algunos procedimientos, tales como la tecnología de ultrasonidos o el análisis basado en rayos X, que resultan fáciles de llevar a cabo desde un punto de vista técnico, constituyen la mayoría de estos análisis. Otro procedimiento que resulta fácil de llevar a cabo desde el punto de vista técnico es la formación de imágenes óptica.

La formación de imágenes óptica es un procedimiento de formación de imágenes diagnósticas bien establecido. Aunque se utiliza luz blanca para cribar órganos (diafanoscopia) en la variación más simple de este procedimiento, los procedimientos técnicamente más sofisticados utilizan luz con propiedades espectrales claramente definidas. De esta manera, pueden reducirse las señales de fondo no específicas, incrementando simultáneamente la profundidad de penetración de la luz diagnóstica. Ambos parámetros influyen significativamente sobre la precisión diagnóstica de la formación de imágenes óptica.

Otra posibilidad de mejora de la especificidad y sensibilidad de la formación de imágenes óptica es la utilización de colorantes fluorescentes. Los diversos colorantes fluorescentes diagnósticos han estado disponibles durante aproximadamente tres a cuatro décadas. La clase de sustancias de los colorantes polimetina, en particular los colorantes cianina, resulta particularmente importante a este respecto. El verde indocianina (VIC) es un colorante fluorescente conocido que se utiliza ampliamente en la formación de imágenes óptica. El campo principal de aplicación del VIC es la angiografía fluorescente en oftalmología y en cirugía vascular. La utilización de VIC permite la representación de los vasos. De esta manera, el médico es capaz, por ejemplo, de detectar la nueva formación de vasos patológicos, lo que indica una enfermedad. Otra aplicación muy importante es la cirugía vascular. Mediante un colorante fluorescente puede verificarse si determinadas cirugías plásticas en un vaso presentaban los resultados deseados. Por ejemplo, en el caso de que un medio de contraste inyectado intravenosamente se escapa en una localización determinada del vaso, indica claramente al cirujano que la operación no ha tenido éxito. El VIC resulta adecuado para estas aplicaciones ya que no sale del lecho vascular y se concentra en el espacio extravascular ya que se encuentra completamente unido a las proteínas plasmáticas.

Sin embargo, debido a la rápida eliminación del VIC de la circulación, la intensidad de la señal diagnóstica disminuye rápidamente (Photochem. Photobiol. 72:392, 2000) . De esta manera, el médico no puede representar fiablemente los vasos más pequeños a lo largo de un periodo de tiempo más prolongado. Otra desventaja de VIC son sus pobres propiedades de solubilidad. Por una parte, la fuerte tendencia de las moléculas de VIC a formar agregados de moléculas interfiere con la preparación de una solución completa de la sustancia que debe administrarse. Otra desventaja es la actividad fluorescente reducida causada por las moléculas agregadas de VIC (Microvascular Res. 55, 1998; Survey Ophthalmol. 45:15, 2000) . Todavía otra desventaja de VIC es la inestabilidad de la solución farmacéutica del principio activo. La desventaja de la descomposición del principio activo en solventes acuosos también se observa en otros principios activos de la clase de los colorantes polimetina. Esta propiedad desventajosa evita que proporcione una solución acuosa para la inyección, lo que supone costes de producción incrementados.

El experto en la materia conocerá varias maneras de superar las desventajas del frecuentemente utilizado VIC. En primer lugar, la síntesis de nuevos colorantes fluorescentes con propiedades mejoradas es conocida en la técnica. La síntesis de nuevos colorantes fluorescentes ha conducido a principios activos con propiedades de solubilidad mejoradas y un rendimiento cuántico de fluorescencia más alto que los de VIC. Sin embargo, todas las sustancias conocidas presentan la tendencia a dejar el sistema vascular tras un determinado periodo de tiempo tras la inyección y a concentrarse en el espacio extravascular (Acad. Radiol. 13:4, 2006; J. Fluoresc. 15:443, 2005) . El proceso de extravasación se inicia incluso tan sólo un minuto tras la inyección intravenosa. Uno de los motivos para este comportamiento es la unión incompleta a las proteínas plasmáticas. La extravasación de VIC se evita mediante una unión completa a las proteínas plasmáticas.

Los colorantes fluorescentes con la tendencia a abandonar el sistema vascular conducen a un incremento de la señal fluorescente en el tejido extravascular. Esto resulta en un deterioro de la proporción de señal a fondo en comparación con VIC, aunque el rendimiento cuántico fluorescente de las sustancias conocidas ha sido mejorado.

Otro método para proporcionar nuevos colorantes fluorescentes con propiedades mejoradas en comparación con VIC conocido por el experto en la materia es la síntesis de conjugados de colorante-proteína (Technol. Cancer Res.

Treat. 3:393, 2004) . Es conocido que el acoplamiento con una proteína de peso molecular superior a 70 kDa o la generación de estos pesos moleculares mediante la conjugación de proteínas con polietilenglicoles (Adv. Drug. Deliv. Rev. 55:1261-77, 2003) , reduce la eliminación renal en un grado muy elevado. De esta manera, lo expuesto anteriormente resulta directamente en un periodo de circulación ampliado. Sin embargo, este procedimiento conlleva nuevas desventajas en comparación con VIC. Una desventaja es el riesgo incrementado de efectos no deseados debido a la utilización adicional de proteínas. Es conocido que proteínas tales como las albúminas o las inmunoglobulinas, que se utilizan como parejas de acoplamiento, pueden conducir a una respuesta inmunitaria incrementada. Debido a que los procedimientos diagnósticos requieren un grado elevado de seguridad del fármaco, no resulta preferida la utilización de conjugados de colorante fluorescente-proteína. Los costes de producción significativamente más altos de un conjugado de colorante fluorescente-proteína en comparación con VIC constituyen otra desventaja.

La preparación de composiciones farmacéuticas modificadas con el objetivo de obtener propiedades mejoradas de VIC también es conocida. Se describen diversas composiciones farmacéuticas en Photochem. Photobiol. 71:347, 2000 (Rajagopalan et al.) , documento WO 2007/025768 (Fischer et al.) , Polymeric nanoparticulate deliver y system for Indocyanine green: Biodistribution in healthy mice, Int. J. Pharm. 278:93-301, 2004; Saxena V. et al., Enhanced photo-stability, thermal stability and aqueous-stability of indocyanine green in polymeric nanoparticulate systems, J. Photochem. Photobiol. B. 74:29-38, 2004, documento WO 2004/064751.

La patente US nº 6.424.857 menciona derivados de PEG-alquilo, tales como éteres de PEG con residuos alquilo en un método de generar información de un cuerpo animal humano o no humano vivo mediante la administración de un material fisiológicamente tolerable capaz de absorber, dispersar o emitir luz a una longitud de onda comprendida en el intervalo de entre 300 y 1.300 nm, sometiendo por lo menos una parte de dicho cuerpo a irradiación de ultrasonidos, detectar luz en el intervalo de longitudes de onda de entre 300 y 1.300 nm de dicha parte de dicho cuerpo y la manipulación de la luz detectada para generar dicha información.

El documento US2005/214378 enseña nanopartículas lipídicas con componentes núcleo y cubierta que constituyen la nanopartícula, con surfactantes lipófilos e hidrófilos y una diversidad de ingredientes adicionales formados mediante técnicas de emulsión.

El documento US2006/140865 se refiere a un portador nanomicelar utilizado en la detección de imágenes en el infrarrojo cercano, en el que el portador incluye nanomicelas que comprenden una pluralidad de copolímeros en bloque... [Seguir leyendo]

1. Formulación de nanopartículas que comprende 1) un compuesto que comprende polietilenglicol (PEG) o metoxipolietilenglicol como elemento estructural hidrófilo y una cadena alquilo como elemento estructural lipófilo, y 2) 5 un colorante fluorescente del infrarrojo cercano, en la que la cadena alquilo presenta 3 a 30 átomos de carbono, que pueden encontrarse mono-o polisustituidos con alquilo C1-C3, hidroxilo o fenilo, en la que los elementos estructurales hidrófilo y lipófilo se encuentran conectados mediante enlace covalente, y en la que el enlace es un enlace éter, éster, amida, carbamato, tiocarbamato, tioéter o urea, y en la que el colorante fluorescente de IRC es el verde indocianina, en la que el diámetro de la formulación de nanopartículas se encuentra en el intervalo de 1 nm a 1.000 nm y en la que la fluorescencia de la formulación de nanopartículas se encuentra en el intervalo de 600 nm a 1.000 nm, y en la que la formulación de nanopartículas forma unas micelas en medios acuosos y en la que dicha formulación de nanopartículas puede obtenerse mediante un procedimiento según la reivindicación 5 y en la que dicha formulación de nanopartículas es una formulación de nanopartículas acuosa.

2. Formulación de nanopartículas según la reivindicación 1, en la que la cadena alquilo deriva de ácidos grasos saturados, insaturados o química/bioquímicamente modificados.

3. Formulación farmacéutica que comprende una formulación de nanopartículas según la reivindicación 1.

4. Formulación de nanopartículas según la reivindicación 1 o 2, para la utilización como medio de contraste in vivo.

5. Procedimiento para la preparación de una formulación de nanopartículas que es una formulación de nanopartículas acuosa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende las etapas siguientes: (1) disolver el compuesto que comprende polietilenglicol (PEG) o metoxipolietilenglicol como elemento estructural hidrófilo y una cadena alquilo como elemento estructural lipófilo en agua, (2) añadir el colorante fluorescente a la solución para formar una formulación micelar.